JP2009274149A - 刃物保持冶具 - Google Patents

Abstract

【課題】切削時の加工ビビリの発生を防止し、かつ軽量化を図った刃物保持冶具の提供。
【解決手段】工作機械のタレット式刃物台に切削刃を取り付ける工具ホルダに固定される刃物保持冶具１がマグネシウム合金で作製されたスリーブ２で構成されており、このスリーブの軸中心に穿設した工具保持穴３に切削刃のシャンク部を嵌合させて取り付ける。これにより切削中に切削刃から工具ホルダを介して刃物保持冶具に伝わる振動はマグネシウム合金により吸収され、加工ビビリの発生が抑えられる。また、刃物保持冶具がマグネシウム合金で作製されているので、従来の炭素鋼製の刃物保持冶具に比べて軽量化され、タレット式刃物台の回転トルクが小さくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋盤でワークを切削するときに使用する切削刃を刃物台に取り付ける工具ホルダに固定される刃物保持冶具に関し、特にマグネシウム合金製のスリーブを用いることで切削時の加工ビビリの発生を防止し、かつ軽量化を図った刃物保持冶具に関する。

ＮＣ旋盤の刃物台、例えば円盤形状のタレット式刃物台には溝入れ、ねじ切り、外内径荒、仕上げ加工等のために、複数本の切削刃が取り付けられる。タレット式刃物台はモータを回転させることにより加工に必要な切削刃の割出しが行われる。
切削刃を刃物台に取り付ける際、工具ホルダが用いられている。例えば、特許文献１に開示されている工具ホルダは切削刃を固定する刃物保持冶具を取り付けるよう構成されている。刃物保持冶具は一般的に鋼で作製されており、重くなっている。切削時、刃物台回転中心に作用する偏心力が大きくなり、特に長穴大径加工の際は加工ビビリが発生しやすく、切削諸元を低くし、切削抵抗を軽減させ加工ビビリの発生を防止している。この対策として、例えば、特許文献２はワークビビリ止め装置を提案している。

また、刃物保持冶具が重いため、刃物保持冶具セット時におけるタレット式刃物台の総重量も大きくなる。そのため、タレット式刃物台を回転させる動力が大きくなり、一方回転力を止めるときも慣性モーメントに打ち勝つための大きなトルクが必要となる。しかし、この種の刃物保持冶具の軽量化および加工ビビリの発生防止という２つの課題を解決するための提案がなされていない。

特開平１１−５８１０８ 特開２００３−２６６２６８

本発明の目的は切削時の加工ビビリの発生を防止し、かつ軽量化を図った刃物保持冶具を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は工作機械のタレット式刃物台に切削刃を取り付ける工具ホルダに固定される刃物保持冶具であって、マグネシウム合金で作製されたスリーブで構成され、該スリーブの軸中心に穿設された工具保持穴に前記切削刃のシャンク部を嵌合させて取り付けることを特徴とする。

本発明によれば、切削中に切削刃から工具ホルダを介して伝わる振動は刃物保持冶具のマグネシウム合金により吸収され、加工ビビリの発生が抑えられるので、超小型のマイクロ製品の加工も可能になる。また、刃物保持冶具がマグネシウム合金で作製されているので、従来の炭素鋼製の刃物保持冶具に比べて軽量化され、タレット式刃物台の回転トルクが小さくなり、モータの小型化が図れる。

本発明は、工作機械の切削中の加工ビビリおよびタレット式刃物台の回転停止における課題を解決するため、強度／比重で示される比強度が最大の金属で、かつ良い振動吸収性を持つマグネシウム合金に着目し、切削刃を固定する刃物保持冶具をマグネシウム合金製とすることで実現した。
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係る刃物保持冶具の斜視図である。
刃物保持冶具１はスリーブ２で構成されており、このスリーブ２はマグネシウム合金によって作製されている。切削刃は刃物保持冶具１に取り付けられ、刃物保持冶具１を固定する工具ホルダを介して旋盤などの工作機械のタレット式刃物台（図示省略）に固定される。スリーブ２には軸中心に工具保持穴３が穿設されている。スリーブ２は切削刃の取付け側にフランジ２ａが形成され、このフランジ２ａを除くスリーブ外周面に切欠き平坦面２bが形成されている。工具ホルダにはスリーブ取付孔が設けられ、このスリーブ取付孔の内周にはスリーブ２の平坦面２bとの当接面が設けられている。スリーブ２を工具ホルダに取り付ける際、スリーブ２の平坦面２bを工具ホルダの当接面に合致させ、相対的に回転不能に嵌合する。符号４は切削刃固定用ねじを螺合する雌ねじである。

本実施例の作用を説明する。
切削中に切削刃から工具ホルダを介して刃物保持冶具に伝わる振動はマグネシウム合金により吸収され、加工ビビリの発生が抑えられる。
加工材料として、ＳＵＳ３０４を用いて、内径１４０ｍｍ、加工取り代０．２ｍｍの加工ビビリ（振動）については次の測定結果が得られた。なお、測定検査器は、昭和測器株式会社製のＭＯＤＥＬ−１３３２Ａを使用した。
加速度振動量
鋼製（従来） Ｎｏ．１ １３７．８ｍ／ｓ^２
Ｎｏ．２ １３６．８ｍ／ｓ^２
マグネシウム製（本発明） Ｎｏ．１ ４３．２ｍ／ｓ^２
Ｎｏ．２ ４３．６ｍ／ｓ^２
そのため、超小の部品加工が可能になる。

刃物保持冶具の重量について、本発明のマグネシウム合金製が１９６ｇであるのに対し、従来の鋼製が８８９ｇである。本発明の刃物保持冶具が従来に比べてかなり軽くなるため、特にタレット式刃物台の回転トルクを小さくすることができ、モータの小型化が図れる。

本発明はタレット式刃物台に限定されるものでなく、非回転式刃物台や単一の切削刃を固定する刃物台にも適用可能である。

刃物保持冶具の斜視図である。

符号の説明

１ 刃物保持冶具
２ スリーブ
３ 工具保持穴

Claims (1)

1. 工作機械のタレット式刃物台に切削刃を取り付ける工具ホルダに固定される刃物保持冶具であって、マグネシウム合金で作製されたスリーブで構成され、該スリーブの軸中心に穿設された工具保持穴に前記切削刃のシャンク部を嵌合させて取り付けることを特徴とする刃物保持冶具。

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